基因工程及其应用 教学设计案例

1 / 10 基因工程及其应用 教学设计案例 基因工程及其应用 -案例 一、教学目标的确定 课程标准中与本节内容相对应的具体内容标准是： “关注转基因生物和转基因食品的安全性 ”，这也是本节要达成的主要教学目标。课程标准并未明确指出本章要讲述基因工程的内容，考虑到本章教材知识体系的完整性，以及学生达成上述目标所需要的知识基础，本节还将 “简述基因工程的基本原理 ”， “举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用 ”作为教学目标。 二、 -思路 第一课时 -流程图如下。 第二课时 -流程图如下。 三、教学实施的程序 教师组织引导 学生活动 2 / 10 教学意图 教师通过图片和音像资料展示基因工程产品，如种子、水果、疫苗或药物等，引入课题。教师利用 “问题探讨”，提出问题，组织学生讨论、交流看法。 ·为什么能把一种生物的基因 “嫁接 ”到另一种生物上？ ·推测这种 “嫁接 ”怎样才能实现？ ·这种 “嫁接 ”对品种的改良有什么意义？ 教师小结：从杂交育种的局限性切入，人类可以利用基因工程技术按照自己的意愿直接定向改变生物。说明本节教学目标。 教师肯定学生合理的想法，引发思考。 “你的想法很好，可是用什么样的方法才能实现你的设想呢？ ” 教师用类比的方法引导学生思考基因工程的大致步骤和所需要的工具：剪刀、针线、运载体等。并用问题启发学生：“你能想像这种 ‘剪刀加浆糊 ’式的‘嫁接 ’工作在分子水平的操作，其难度会有多大吗？ ” 以 EcoRI 为例，构建重组 DNA 分子模型，体会基因的剪切、拼接、缝合的道理。教师交代清楚 EcoRI 是已发现的 500 多3 / 10 种限制性内切酶中的一种，它是一种从细菌中发现的能在特定位置上切割 DNA 分子的酶。它的特殊性在于，它在 DNA 分子内部 “下剪刀 ”，专门识别 DNA 分子中含有的“GAATTc”这样的序列，一旦找到就从 G 和 A 之间剪断（参考教科书插图 6-3）。 用同一种限制性内切酶切割后的 DNA 片断其末端可以用连接酶来缝合（参考教科书插图 6?4）。这样 “剪切拼接”就可以形成重组的 DNA 分子。 将学生分成 4 个人一组，发给所需材料，可将构建模型的文字指导（参见选修 3现代生物科技专题 “重组 DNA分子的模拟操作 ”），复印后发给各组。 教师提出问题： 1.在制作模型时用到的工具（剪刀和不干胶）各代表什么？比较剪切后的 DNA 片断的末端切片，你发现有什么特点呢？ 2.回顾在模型构建过程中，每一步的操作和所用到的工具以及形成的 “产品 ”，你对重组 DNA 的操作有什么新的理解？ 教师启发学生思考重组 后的 DNA 分子还需要特殊的搬运工具运载到受体细胞（如大肠杆菌、动植物细胞）中。 教师用图片或课件动画展示质粒的结构及特点。（教科书图6-5） ·细胞拟核之外的小的环状 DNA 分子。 4 / 10 ·借宿于细菌、霉菌、酵母菌等细胞里，对细胞的正常生活几乎没有影响。 ·能够自主复制。 ·可以容易地从细胞中取出或放入。 这些特点使它能够胜任运载体的工作，携带目的基因进入细胞。 教师用多媒体课件或与教科书插图 6-6 类似的示意图，简要归纳基因工程操作的基本步骤和大 致过程。 启发学生思考：想像科学家在分子水平上进行这一操作的精确性。 教师小结本节内容。 布置学生课下搜集基因工程应用的事例及其价值的资料；搜集有关基因工程技术安全性方面的报道、法规等的资料。 课堂作业、课后练习：基础题 1、 2、 3；拓展题。 复习基因工程操作的基本步骤和重要工具。 检查课前收集到的有关基因工程应用的资料。 导入新课：基因工程的应用。 指定几名学生汇报，其他人补充。 学生阅读教科书的内容。 教师总结，并从具体事例引入关于转基因生物和转基因食品安全性的争议，启发学生对其安全性问题进行讨论。 学生分组讨论，教师强调支持某一观点的论据要充分，要注5 / 10 意科学性、客观性和逻辑性。 在学生讨论的基础上，与学生协商或按小组指派某个角色，安排角色扮演活动。 教师可将角色扮演的程序、规则和具体要求以及评价标准事先复印好，分发给各组，引导学生以小组为单位讨论并形成陈述报告要点。 模拟听证会 议题：近来，一些市民和媒体纷纷向市政府反映了他们对转基因农产品或转基因食品安全性的担忧，呼吁市政府制定条例对转基因生物 及转基因食品的生产和销售加以控制。请你作为 A-F 中的任一角色参加听证会，就是否应当对转基因生物与转基因食品加以限制发表你的看法。 要求：观点正确，论据充分，注意科学性，客观性和逻辑性。 听证会程序： 1.决策部门的主管陈述听证会议题及议程（规则）； 2.控辩双方分别陈述各自的主张； 3.辩论阶段； 4.法律专家代表陈述我国和世界各主要国家和地区的有关法律法规； 5.表决有关条例决议案。 师生共同总结，对活动过程和结果做出合理评价。 教师依据教科书的本章小结，对本章内容进行简要总结。 6 / 10 学生 观察、传看。 学生列举自己知道的基因工程产品及利用的例子。 学生分组讨论。 学生设想用类似的方法来 “改造 ”某种生物，使其符合人们某种特定需要，说出具体设想。各小组选派代表陈述观点。 学生回忆并思考杂交育种的局限性以及基因工程的应用。 明确本节的学习目标。 学生头脑中设想 “嫁接 ”的过程。 学生跟随教师的引导，思考基因工程的大致步骤：找到目的基因、剪切、拼接、缝合、转移、表达、检测，所用到的工具：基因剪刀、基因针线 、基因的运载体。 7 / 10 试一试，动手来做一个重组 DNA 模型。在动手做之前，先要明白 “分子剪刀 ”和 “分子针线 ”的用途和使用方法。 学生讨论模型构建的具体方法，按 “指导 ”的方法步骤、依次完成模拟制作过程。并思考教师提出的问题。 学生回答并交流对重组 DNA 技术的理解。 学生观看图片或课件，了解质粒的特点及其运载体功能。 学生和教师一起归纳基因工程操作的几个步骤。 回忆并回答教师提出的问题。 汇报并交 流课前收集资料的情况。 汇报、交流。 学生分组，四人一组，对教科书资料分析中的两种观点进行思考、讨论，找出支持某一观点的有力论据。 8 / 10 学生站在所扮演角色的立场上，收集证据，按规定程序陈述。 每个小组选择其中一个角色，准备陈述提纲和辩论材料，做到尊重科学、体察民意、以理服人、客观公正、民主决策。 学生参与总结和评价。 从具体的事例出发，集中学生注意力。 通过实例，激发学生想像，引起学生兴趣。 由杂交育种到基因工程，体现了技术的发展和突破。 类比能使学生形象地 理解 “剪、接、导 ”的过程。 通过动手构建模型，加深对重组 DNA 技术基本原理的认识。 分组操作，便于合作交流。 不仅动手做，而且要动脑想，才能突出模拟制作的教育价值。 9 / 10 质粒的知识比较深，教师呈现并简要介绍，学生听取其特点，明白为什么质粒能被用来作为基因运载体。 只要归纳其大致过程即可，不必加深扩展。 为下节课的学习和讨论做准备。 掌握学生课前准备的情况。 基因工程的应用最好由学生自己列举，教师总结归纳。 通过讨论